JP6023682B2 - 内視鏡及び内視鏡の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は内視鏡及び内視鏡の製造方法に係り、特に高い気密性が要求される内視鏡及び内視鏡の製造方法に関する。

外科手術あるいは内視鏡検査に使用した内視鏡は、患者間の感染を防止するため、滅菌処理する必要がある。近年では、内視鏡をオートクレーブ等の高圧蒸気滅菌器に入れ、高圧蒸気により滅菌する滅菌手法が主流になりつつある。

従来、光学ユニット及び撮像デバイスユニットが収容されている内視鏡の先端部の構造を、オートクレーブ対応の気密構造にする技術が提案されている（特許文献１）。

特許文献１に記載の内視鏡は、特許文献１の図２に示すようにパイプ形状の素子枠の内部にレンズユニット及び固体撮像素子が設けられており、素子枠の先端部には、レンズユニットの先端レンズが気密性をもって固定され、素子枠の基端部には、コネクタが気密性をもって固定され、これにより素子枠を気密構造にしている。また、固体撮像素子は、素子リードピンを介してハイブリッドＩＣに電気的に接続され、ハイブリッドＩＣは、接続端子を介してコネクタに固定されている。即ち、固体撮像素子は、ハイブリッドＩＣを介してコネクタに固定されている。

また、特許文献１の図１３に示されている他の実施形態の内視鏡は、レンズユニットを配設した第１素子枠と、固体撮像素子を配設した第２素子枠との２体で構成されており、第１素子枠と第２素子枠とは、金属接合などによって気密的に接合される。

尚、第１素子枠と第２素子枠とは軸方向に相対的に移動可能になっており、接合前に、第１素子枠と第２素子枠との相対位置を変化させてピント調整を行うことができるようになっている。

特許第３９３４４２９号公報

特許文献１に記載の内視鏡は、固体撮像素子が素子リードピン及びハイブリッドＩＣを介してコネクタに接続されており、固体撮像素子（又はハイブリッドＩＣ）とコネクタとの間にはケーブルを配線しない構造になっている。従って、ハイブリッドＩＣとコネクタとを接続するケーブルの結線作業が不要になるが、特許文献１に記載の発明は、ハイブリッドＩＣとコネクタとをケーブルで接続するタイプの内視鏡には適用できない。

また、特許文献１に記載の発明は、固体撮像素子が素子リードピン及びハイブリッドＩＣを介してコネクタに接続されるため、固体撮像素子とコネクタとは平行になるように素子枠に固定されることになる。即ち、特許文献１に記載の内視鏡に適用される固体撮像素子は、素子枠（内視鏡）の長手方向と直交する方向に配設される縦置きタイプに限られ、特許文献１に記載の発明は、内視鏡の細径化に有利な横置きタイプの撮像デバイスを適用することができないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、気密性が要求される内視鏡の細径化を図ることができ、かつケーブルとコネクタとの結線作業が容易な内視鏡及び内視鏡の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一の態様に係る内視鏡は、先端に光学窓が気密性をもって接合され、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、第２の筒体の基端部に気密性をもって接合される気密コネクタであって、撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を備え、第１の筒体と第２の筒体とは、気密性をもって接合され、気密コネクタは、コネクタ本体に気密性をもって貫通した複数のピンを有し、ケーブルと気密コネクタとは、ピンと嵌合するパイプ状の導電性部材を介して電気的に接続され、第１の筒体と第２の筒体とが相対的に移動可能な最大の移動量は、気密コネクタのピンと導電性部材との硬性部の長さの２倍以上であることが好ましい。

本発明の一の態様によれば、気密容器を構成する第１の筒体と第２の筒体とは、相対的に移動することで伸縮することができ、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが短くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させると、第２の筒体の基端部からケーブルを延出させることができる。これにより、ケーブルと気密コネクタとの結線作業が可能になる。そして、ケーブルと気密コネクタとの結線作業の終了後、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させることにより、ケーブルの余長を第２の筒体内に収容することができ、かつ第２の筒体の基端部に気密コネクタを係合させることができる。尚、第１の筒体の先端に気密性をもって接合される光学窓は、透明な平行平板に限らず、レンズとして機能するものでもよい。
また、ケーブルの一端を、パイプ状の導電性部材の一端に差し込んで固定し、導電性部材の他端を気密コネクタのピンに差し込むことにより、ケーブルと気密コネクタとを容易に接続することができる。更に、第１の筒体と第２の筒体とが相対的に移動可能な最大の移動量を、気密コネクタのピンと導電性部材との硬性部の長さの２倍以上とすることで、パイプ状の導電性部材を気密コネクタのピンに差し込む際の導電性部材の自由度を確保することができる。
本発明の他の態様に係る内視鏡は、先端に光学窓が気密性をもって接合され、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、第２の筒体の基端部に気密性をもって接合される気密コネクタであって、撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を備え、第１の筒体と第２の筒体とは、気密性をもって接合され、光学ユニットは屈曲光学系を含み、撮像デバイスユニットは第１の筒体の長手方向と平行に配置される。撮像デバイスユニットとして、第１の筒体の長手方向と平行に配置される横置きタイプのものを使用することにより、縦置きタイプに比べて内視鏡の細径化を図ることができる。
本発明の更に他の態様に係る内視鏡は、先端に光学窓が気密性をもって接合され、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、第２の筒体の基端部に気密性をもって接合される気密コネクタであって、撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を備え、第１の筒体と第２の筒体とは、気密性をもって接合され、第１の筒体は、先端に光学窓が気密性をもって固定され、かつ光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第３の筒体と、第３の筒体と気密性をもって接合される第４の筒体とからなる。即ち、第１の筒体を、第３の筒体と第４の筒体の２つの筒体に分離することで、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第３の筒体の長さを短くすることができる。これにより、第３の筒体内に光学ユニット及び撮像デバイスユニットを配設する作業がしやすくなる。一方、第３の筒体に第４の筒体を接合することにより、第２の筒体との間で相対的に移動できる移動量を確保できるようにしている。

本発明の他の態様に係る内視鏡において、ケーブルは、撮像デバイスユニットから気密コネクタまでの距離に対応する長さであることが好ましい。これにより、第１、第２の筒体内において、ケーブルを収容するための内径を最小限にすることができ、内視鏡の細径化を図ることができる。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡において、第１の筒体及び第２の筒体の一方は、一定の隙間をもって嵌合する嵌合部を有し、嵌合部は、ケーブルの余長を調整可能な長さを有することが好ましい。これにより、ケーブルと気密コネクタとの結線作業の終了後、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させ、ケーブルの余長を第２の筒体内に収容する場合に、ケーブルの余長にバラツキがあっても、嵌合部の長さの範囲内で第１の筒体又は第２の筒体の端部が他方の筒体の内周面又は外周面と接するため、第１、第２の筒体の間を気密性をもって接合する際に、一定の隙間を有する嵌合部にて接合することができる。尚、嵌合部の長さが長すぎると、摺動時の抵抗が大きくなり、第１の筒体と第２の筒体との伸縮動作が円滑にできなくなるため、嵌合部は、第１の筒体と第２の筒体との伸縮動作を円滑に行うことができる長さを越えて長くすることはできない。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡において、気密コネクタは、コネクタ本体に気密性をもって貫通した複数のピンを有し、ケーブルと気密コネクタとは、ピンと嵌合するパイプ状の導電性部材を介して電気的に接続されることが好ましい。即ち、ケーブルの一端を、パイプ状の導電性部材の一端に差し込んで固定し、導電性部材の他端を気密コネクタのピンに差し込むことにより、ケーブルと気密コネクタとを容易に接続することができる。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡の製造方法は、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を準備する工程と、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが短くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させ、第２の筒体の基端部からケーブルを延出させる工程と、第２の筒体の基端部から延出したケーブルと気密コネクタとを電気的に接続する工程と、ケーブルと気密コネクタとの接続後に、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させ、第２の筒体の基端部に気密コネクタを係合させる工程と、第１の筒体の先端に光学窓を気密性をもって接合する工程と、第１の筒体と第２の筒体とを気密性をもって接合する工程と、第２の筒体の基端部と気密コネクタとを気密性をもって接合する工程と、を含んでいる。

第１の筒体の先端に光学窓を気密性をもって接合する工程、第１の筒体と第２の筒体とを気密性をもって接合する工程、及び第２の筒体の基端部と気密コネクタとを気密性をもって接合する工程における接合作業は、任意の順番及びタイミングで行うことができるが、第１の筒体と第２の筒体とを気密性をもって接合する工程、及び第２の筒体の基端部と気密コネクタとを気密性をもって接合する工程は、少なくともケーブルと気密コネクタとの接続後に行う必要がある。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡の製造方法において、ケーブルと気密コネクタとの接続後に、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させ、第２の筒体の基端部に前記気密コネクタを接合し、ケーブルは、第２の筒体の基端部に気密コネクタを接合したときの撮像デバイスユニットから気密コネクタまでの距離に対応する長さであることが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡の製造方法において、気密コネクタは、コネクタ本体に気密性をもって貫通した複数のピンを有し、ケーブルと気密コネクタとを電気的に接続する工程は、ピンと嵌合するパイプ状の導電性部材を介して電気的に接続することが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡の製造方法において、第１の筒体と第２の筒体とが相対的に移動可能な最大の移動量は、気密コネクタのピンと導電性部材の硬性部の長さの２倍以上であることが好ましい。

本発明の更に他の態様に係る内視鏡の製造方法において、第１の筒体は、第３の筒体と第４の筒体とからなり、第３の筒体に光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する工程と、第３の筒体に第４の筒体を嵌合させる工程と、第３の筒体と第４の筒体とを気密性をもって接合する工程と、を含むことが好ましい。

本発明によれば、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、後続の第２の筒体とを相対的に移動（伸縮）できるように構成したため、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが短くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させると、第２の筒体の基端部からケーブルを延出させることができ、これにより、ケーブルと気密コネクタとの結線作業を容易に行うことができる。また、ケーブルと気密コネクタとの結線作業の終了後、第１の筒体の先端から第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体と第２の筒体とを相対的に移動させることにより、ケーブルの余長を第２の筒体内に収容することができ、ケーブルを収容するためのスペースを最小限にすることができ、内視鏡の細径化を図ることができる。

本発明に係る内視鏡の第１実施形態を示す全体構成図 図１に示した内視鏡の先端硬性部の外観図であり、縮んだ状態を示す図 図１に示した内視鏡の先端硬性部の外観図であり、伸びた状態を示す図 図２に示した内視鏡の先端硬性部を拡大した要部断面図 図３に示した内視鏡の先端硬性部を拡大した要部断面図 気密コネクタの正面図 図６に示した気密コネクタの７−７線に沿う断面図 ケーブルと気密コネクタとが接続された状態を示す斜視図 ケーブルと気密コネクタとを接続する手順を示す図 本発明に係る内視鏡の第２実施形態を示す図であり、内視鏡の挿入部の先端硬性部が縮んだ状態を示す外観図 本発明に係る内視鏡の第２実施形態を示す図であり、内視鏡の挿入部の先端硬性部が伸びた状態を示す外観図 図１０に示した内視鏡の先端硬性部を拡大した要部断面図 図１１に示した内視鏡の先端硬性部を拡大した要部断面図

以下、添付図面に従って本発明に係る内視鏡及び内視鏡の製造方法の好ましい実施の形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る内視鏡の第１実施形態を示す全体構成図である。

図１に示す内視鏡１０は、外科手術に適用される電子内視鏡であり、患者の体腔内に挿入される挿入部１２と、施術者が把持する操作部１４とを有している。挿入部１２は、後述する光学ユニット及び撮像デバイスユニット等が収容される先端硬性部１６−１を備えている。この先端硬性部１６−１は、挿入部１２の外装ケースの内部に配設される。

操作部１４には、ユニバーサルケーブル１８が接続される。ユニバーサルケーブル１８の先端にＬＧ（ライトガイド）コネクタ２０が設けられる。ＬＧコネクタ２０は不図示の光源装置に着脱自在に連結される。これにより、光源装置から内視鏡１０内のライトガイド（図示せず）を介して挿入部１２の先端に照明光を送り、体腔内を照明することができる。また、ＬＧコネクタ２０には、ビデオコネクタ２２が接続され、ビデオコネクタ２２が画像処理等を行う不図示のプロセッサに着脱自在に連結される。

図２及び図３は、それぞれ内視鏡１０の先端硬性部１６−１の外観図であり、先端硬性部１６−１が縮んだ状態及び伸びた状態に関して示している。

また、図４及び図５は、それぞれ図２及び図３に示した先端硬性部１６−１を拡大した要部断面図である。

これらの図面に示すように、先端硬性部１６−１は、主として光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０を収容する第１の筒体１１０と、第１の筒体１１０に接合される第２の筒体１２０と、気密コネクタ１３０とから構成されている。

第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とは、気密容器を構成する主要部材であり、第１の筒体１１０及び第２の筒体１２０は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）製の金属管である。尚、ＳＵＳに代えてコバール、チタン等により構成することができる。

第２の筒体１２０は、その先端側に摺動部１２２（外周面の径が摺動部１２２以外の外周面の径よりも小さい部分）が形成されており、この摺動部１２２の外周面が第１の筒体１１０の内周面に摺動可能に嵌合する。これにより、第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とは、相対的に移動することにより伸縮できるようになっている。即ち、第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とは、望遠鏡のようなテレスコピックの構造になっている。

第１の筒体１１０内には、光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０が収容され、その内部に固定される。光学ユニット１４０は、対物レンズ１４２と、プリズム（屈曲光学系）１４３とを有している。撮像デバイスユニット１５０は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１５２と、撮像素子１５２及び駆動回路部品、集積回路部品等が実装される回路基板１５４とを有している。

対物レンズ１４２により撮像される像は、プリズム１４３を介して撮像素子１５２の受光面に結像され、ここで電気信号に変換される。このようにプリズム１４３を含む光学ユニット１４０を採用することで、撮像デバイスユニット１５０を、第１の筒体１１０の長手方向（対物レンズ１４２の光軸方向）と平行に配置することができる横置きタイプにしている。尚、横置きタイプは、縦置きタイプに比べて内視鏡１０の細径化に有利である。

また、第１の筒体１１０の先端には、光学窓１４４が気密性をもって接合される。光学窓１４４は、透明なサファイア、石英等により構成された平行平板であり、接合性を確保するために表面に金属膜が蒸着され（メタライズ）され、ハンダ付けにより第１の筒体１１０の先端に気密性をもって接合される。本例では、光学窓１４４は、透明な平行平板であるが、光学ユニット１４０に含まれるレンズの一部を使用してもよい。

一方、撮像デバイスユニット１５０（回路基板１５４）に結線されているケーブル（本例では、１７本のケーブル）１６０の他端は、第２の筒体１２０の基端部に取り付けられる気密コネクタ１３０に接続される。

ここで、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業は、第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とを最も縮めた状態で行うことが好ましい。即ち、第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とを相対的に移動させ、第１の筒体１１０の先端から第２の筒体１２０の基端までの長さ（全長）を最も短くすることで、第２の筒体１２０の基端から外部に延出するケーブル１６０の余長を長くすることができる。これにより、結線作業時におけるケーブル１６０の自由度が確保され、結線作業が可能になる。

図６は気密コネクタ１３０の正面図であり、図７は図６に示した気密コネクタ１３０の７−７線に沿う断面図である。

図６及び図７に示すように、気密コネクタ１３０は、貫通孔１３０ａが形成されたコバール製のコネクタ本体（ベース）１３０ｂと、貫通孔１３０ａに配置されたコバール製のピン１３２と、ベース１３０ｂとピン１３２とを絶縁性をもって固定する硼珪酸ガラス等からなる封止ガラス１３４と、から構成されている。この構成により気密コネクタ１３０は、ベース１３０ｂとピン１３２との間の気密を保つことができる。

また、気密コネクタ１３０のベース１３０ｂは、第２の筒体１２０の基端部に挿入されて嵌合する形状を有し、第２の筒体１２０の基端部の端面に当接するフランジ部１３０ｃを有している。

ベース１３０ｂは、コバールの他に硼珪酸ガラス等で構成することができる。また、ピン１３２は、コバールの他に銅、黄銅等で構成することができる。また、封止ガラス１３４として、硼珪酸ガラスの他にセラミック系封止材等で構成することができる。尚、気密コネクタ１３０の原材料や構造は、この実施形態に限らず、種々のものが適用できる。

［ケーブルと気密コネクタとの結線方法］
次に、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線方法について説明する。

図８は、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０とが接続された状態を示す斜視図である。

同図に示すように、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０とは、パイプ状の導電性部材１７０を介して電気的に接続される。

図９はパイプ状の導電性部材１７０を使用してケーブル１６０と気密コネクタ１３０とを接続する手順を示す図である。

図９（Ａ）に示すように最初にパイプ状の導電性部材１７０を準備する。

次に、導電性部材１７０の一端の内部に導電性接着剤１７２を充填し、その後、ケーブル１６０の芯線を挿入する（図９（Ｂ））。室温で約２４時間、導電性接着剤１７２を硬化させることにより、芯線を導電性部材１７０の内部に接続固定する。

続いて、ケーブル１６０を接続固定した導電性部材１７０の他端の内部に導電性接着剤１７２を充填し、導電性部材１７０を移動させて導電性部材１７０の他端にピン１３２を挿入する（図９（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ））。

最後に、室温で約２４時間、導電性接着剤１７２を硬化させることにより、ピン１３２を導電性部材１７０の内部に接続固定する（図９（Ｄ））。導電性接着剤１７２としてアレムコボンド５２５（耐熱温度１７０℃）、アレムコボンド５５６（耐熱温度１７０℃）（アレムコ社製）、及びDuralco１２０（耐熱温度２６０℃）（コトロニクス社製）等を使用することができる。

耐熱性の高い（耐熱温度１３０℃以上）の導電性接着剤１７２を利用することで高温環境でも接着力を維持することができる。内視鏡１０を高圧高温蒸気滅菌（オートクレーブ）に適用することが可能となる。

図２及び図４は、上記のようにしてケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業が終了した状態に関して示している。この状態におけるケーブル１６０は、その一部が第２の筒体１２０の基端部から所定量（第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とが相対的に移動可能な最大の移動量相当）だけ延出している。

この状態から、第１の筒体１１０の先端から第２の筒体１２０の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とを相対的に移動させ、図３及び図５に示すように第２の筒体１２０の基端部に気密コネクタ１３０を嵌合させる。

続いて、図５に示すように表面に金属膜が蒸着された光学窓１４４と第１の筒体１１０の先端との嵌合部Ａを、ハンダ付けにより封止する。

次に、第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とを気密性をもって接合する。本例では、第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とが嵌合している嵌合部Ｂ（第１の筒体１１０の基端部の全周）を、レーザ溶接することにより封止する。

最後に、第２の筒体１２０の基端部と気密コネクタ１３０とを気密性をもって接合する。本例では、第２の筒体１２０の基端部と気密コネクタ１３０とが嵌合している嵌合部Ｃ（第２の筒体１２０の基端部の全周）を、レーザ溶接することにより封止する。

これにより、光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０を内蔵する先端硬性部１６−１（第１の筒体１１０及び第２の筒体１２０）の内部の気密性を保持することができ、この先端硬性部１６−１を備えた内視鏡１０は、オートクレーブ滅菌に対応することができる。尚、レーザ溶接に限らず、他の金属溶接により封止するようにしてもよい。

尚、３つの嵌合部Ａ，Ｂ，Ｃにおける封止作業の順番は、上記の順番に限らない。また、光学窓１４４と第１の筒体１１０の先端との嵌合部Ａの封止作業は、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業前に行ってもよい。

本発明の第１実施形態によれば、図２及び図４に示すように第１の筒体１１０の先端から第２の筒体１２０の基端部までの長さが短くなるように第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とを相対的に移動させ、第２の筒体１２０の基端部からケーブル１６０を延出させるようにしたため、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業が可能になる。

また、図３及び図５に示すように結線作業の終了後、第１の筒体１１０の先端から第２の筒体１２０の基端部までの長さが長くなるように第１の筒体１１０と第２の筒体１２０とを相対的に移動させ、ケーブル１６０の余長を第２の筒体１２０内に収容するようにしたため、複数本（本例では１７本）のケーブル１６０を、撮像デバイスユニット１５０（回路基板１５４）から気密コネクタ１３０までの区間にわたり略直線状（撓んでいる場合を含む）に配線することができ、第１の筒体１１０及び第２の筒体１２０の内径（ケーブル１６０を収容するための内径）を最小限にすることができ、内視鏡１０の細径化を図ることができる。即ち、ケーブル１６０の長さは、撮像デバイスユニット１５０から気密コネクタ１３０までの距離に対応する長さにすることで、撮像デバイスユニット１５０から気密コネクタ１３０までの区間にわたり略直線状に配線することができる。

［第２実施形態］
図１０及び図１１は、それぞれ本発明に係る内視鏡の第２実施形態を示す図であり、内視鏡１０の挿入部１２の先端硬性部１６−２が縮んだ状態及び伸びた状態を示す外観図である。

図１２及び図１３は、それぞれ図１０及び図１１に示した先端硬性部１６−２を拡大した要部断面図である。尚、図１０から図１３において、図２から図５に示した先端硬性部１６−１と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１０から図１３に示すように、先端硬性部１６−２は、主として第１の筒体２１０と、第１の筒体２１０に接合される第２の筒体２２０と、気密コネクタ１３０とから構成されている。

また、第１の筒体２１０は、第３の筒体２１２と、第３の筒体２１２に接続される第４の筒体２１４とから構成されている。

第３の筒体２１２には、図１２及び図１３に示すように光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０が収容されている。第１の筒体２１０を、第３の筒体２１２と第４の筒体２１４とに分割し、第３の筒体２１２の長さを短くすることにより、第３の筒体２１２の基端部側から、光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０を挿入し、第３の筒体２１２内に固着する作業が容易にできるようにしている。

また、第４の筒体２１４の長さを十分に長くすることにより、第４の筒体２１４と第２の筒体２２０とが相対的に摺動しながら移動できる移動量を確保できるようにしている。

第３の筒体２１２内に光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０を挿入及び固定した後、第３の筒体２１２の基端部に第４の筒体２１４の先端部を嵌合することにより、第１の筒体２１０が構成される。この第１の筒体２１０は、図２から図５に示した第１の筒体１１０に対応するものであるが、第１の筒体１１０と比較して長いものとなっている。

第２の筒体２２０には、図１１及び図１３に示すように摺動部２２２が形成されている。摺動部２２２は、第４の筒体２１４の内周面に一定の隙間を持って摺動自在に嵌合する嵌合部２２２Ａと、嵌合部２２２Ａよりも僅かに外径が小さい細径部２２２Ｂとを有している。摺動部２２２を有する第２の筒体２２０は、図１１に示す最大の移動量Ｌ_Ｂの範囲内で第４の筒体２１４内を移動（摺動）できるようになっている。

また、嵌合部２２２Ａの長さＬ_Ａは、以下に示すように適切な長さにする必要がある。

即ち、嵌合部２２２Ａの長さＬＡが長すぎると、摺動抵抗が大きくなり、移動が困難になる。一方、嵌合部２２２Ａの長さＬＡが短すぎると、図１３に示すように第２の筒体２２０と気密コネクタ１３０とが嵌合するように第２の筒体２２０を移動させた際に、第１の筒体２１０（第４の筒体２１４）の基端部と、第２の筒体２２０の細径部２２２Ｂとが重複するようになり、基端部の内周面と細径部２２２Ｂの外周面との間に隙間が発生する。この隙間は、第１の筒体２１０の基端部と第２の筒体２２０の先端部とをレーザ溶接する際の障害になる。

また、図１０に示すように第２の筒体２２０の基端部から延出しているケーブル１６０の余長のバラツキ等により、図１０及び図１１に示すように第２の筒体２２０の移動量Ｌ_Ｂが変動するが、この場合でも第１の筒体２１０の基端部の端面の位置において、第２の筒体２２０の嵌合部２２２Ａが嵌合するように嵌合部２２２Ａの長さＬ_Ａを確保する。即ち、嵌合部２２２Ａの長さＬ_Ａは、摺動抵抗により移動が困難になる長さよりも短く、かつケーブル１６０の余長を調整可能な長さであることが望ましい。

また、本例の先端硬性部１６−２は、図１０に示すように第１の筒体２１０（第４の筒体２１４）内に、第２の筒体２２０の摺動部２２２（図１１）が収納されるように第２の筒体２２０を移動させることにより、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業に十分な長さのケーブル１６０を露出させることができる。

この露出させたケーブル１６０の一端の芯線と、気密コネクタ１３０のピン１３２とは、図９で説明したようにパイプ状の導電性部材１７０を介して電気的に接続される（図１２）。

ここで、第１の筒体２１０（第４の筒体２１４）と第２の筒体２２０とが相対的に移動可能な最大の移動量Ｌ_Ｂは、気密コネクタ１３０（フランジ部１３０ｃの当接面）から気密コネクタ１３０に接続された導電性部材１７０のケーブルの接続側の端部までの長さ（硬性部の長さ）の２倍以上であることが好ましい。これにより、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業を容易に行うことができる。

ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業が終了すると、第１の筒体２１０と第２の筒体２２０とを相対的に移動させ、図１１及び図１３に示すように第２の筒体２２０の基端部に気密コネクタ１３０を嵌合させる。

続いて、図１３に示すように表面に金属膜が蒸着された光学窓１４４と第３の筒体２１２の先端との嵌合部Ａを、ハンダ付けにより封止する。

次に、第３の筒体２１２と第４の筒体２１４とを気密性をもって接合する。本例では、第３の筒体２１２の基端部と第４の筒体２１４の先端部とが嵌合している嵌合部Ｄ（第３の筒体２１２の基端部の全周）を、レーザ溶接することにより封止する。

次に、第４の筒体２１４と第２の筒体２２０とを気密性をもって接合する。本例では、第４の筒体２１４の基端部と第２の筒体２２０の先端部とが嵌合している嵌合部Ｂ（第４の筒体２１４の基端部の全周）を、レーザ溶接することにより封止する。

最後に、第２の筒体２２０の基端部と気密コネクタ１３０とを気密性をもって接合する。本例では、第２の筒体２２０の基端部と気密コネクタ１３０とが嵌合している嵌合部Ｃ（第２の筒体２２０の基端部の全周）を、レーザ溶接することにより封止する。

これにより、光学ユニット１４０及び撮像デバイスユニット１５０を内蔵する先端硬性部１６−２（第１の筒体２１０（第３の筒体２１２＋第４の筒体２１４）及び第２の筒体２２０）の内部の気密性を保持することができ、この先端硬性部１６−２を備えた内視鏡は、オートクレーブ滅菌に対応することができる。

尚、３つの嵌合部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける封止作業の順番は、上記の順番に限らない。また、光学窓１４４と第３の筒体２１２の先端との嵌合部Ａの封止作業、及び第３の筒体２１２の基端部と第４の筒体２１４の先端部との嵌合部Ｄは、ケーブル１６０と気密コネクタ１３０との結線作業前に行ってもよい。

［その他］
本実施形態の第１、第２の筒体等は円筒形状を有しているが、これに限らず、断面がＤ形状のように円筒の一部が平面状に形成されたものや、多角形の角筒などでもよい。また、第１、第２の筒体間の摺動部は、第２の筒体側に設けられているが、第１の筒体側に設けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、横置きタイプの撮像デバイスユニットを有する内視鏡について説明したが、本発明は縦置きタイプの撮像デバイスを有する内視鏡にも適用できる。

更に、本実施形態では、外科手術に適用される内視鏡について説明したが、本発明は、内視鏡の種類には限定されず、経鼻内視鏡、大腸内視鏡、工業用内視鏡等の各種の内視鏡に適用することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。

１０…内視鏡、１２…挿入部、１６−１、１６−２…先端硬性部、１１０、２１０…第１の筒体、１２０、２２０…第２の筒体、１２２、２２２…摺動部、２２２Ａ…嵌合部、２２２Ｂ…細径部、１３０…気密コネクタ、１３２…ピン、１４０…光学ユニット、１４２…対物レンズ、１４３…プリズム、１４４…光学窓、１５０…撮像デバイスユニット、１５２…撮像素子、１５４…回路基板、１６０…ケーブル、１７０…導電性部材、２１２…第３の筒体、２１４…第４の筒体

Claims (11)

1. 先端に光学窓が気密性をもって接合され、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、
   前記第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、
   前記第２の筒体の基端部に気密性をもって接合される気密コネクタであって、前記撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を備え、
   前記第１の筒体と前記第２の筒体とは、気密性をもって接合され、
   前記気密コネクタは、コネクタ本体に気密性をもって貫通した複数のピンを有し、
   前記ケーブルと前記気密コネクタとは、前記ピンと嵌合するパイプ状の導電性部材を介して電気的に接続され、
   前記第１の筒体と第２の筒体とが相対的に移動可能な最大の移動量は、前記気密コネクタのピンと前記導電性部材との硬性部の長さの２倍以上である内視鏡。
2. 先端に光学窓が気密性をもって接合され、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、
   前記第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、
   前記第２の筒体の基端部に気密性をもって接合される気密コネクタであって、前記撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を備え、
   前記第１の筒体と前記第２の筒体とは、気密性をもって接合され、
   前記光学ユニットは屈曲光学系を含み、前記撮像デバイスユニットは前記第１の筒体の長手方向と平行に配置される内視鏡。
3. 先端に光学窓が気密性をもって接合され、光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、
   前記第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、
   前記第２の筒体の基端部に気密性をもって接合される気密コネクタであって、前記撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を備え、
   前記第１の筒体と前記第２の筒体とは、気密性をもって接合され、
   前記第１の筒体は、先端に光学窓が気密性をもって固定され、かつ光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第３の筒体と、前記第３の筒体と気密性をもって接合される第４の筒体とからなる内視鏡。
4. 前記ケーブルは、前記撮像デバイスユニットから気密コネクタまでの距離に対応する長さである請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡。
5. 前記第１の筒体及び前記第２の筒体の一方は、一定の隙間をもって嵌合する嵌合部を有し、前記嵌合部は、前記ケーブルの余長を調整可能な長さを有する請求項１から４のいずれか１項に記載の内視鏡。
6. 前記気密コネクタは、コネクタ本体に気密性をもって貫通した複数のピンを有し、
   前記ケーブルと前記気密コネクタとは、前記ピンと嵌合するパイプ状の導電性部材を介して電気的に接続される請求項２又は３に記載の内視鏡。
7. 光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する第１の筒体と、前記第１の筒体の内周面又は外周面に摺動して移動可能な第２の筒体と、前記撮像デバイスユニットから延出するケーブルが接続される気密コネクタと、を準備する工程と、
   前記第１の筒体の先端から前記第２の筒体の基端部までの長さが短くなるように前記第１の筒体と前記第２の筒体とを相対的に移動させ、前記第２の筒体の基端部から前記ケーブルを延出させる工程と、
   前記第２の筒体の基端部から延出したケーブルと前記気密コネクタとを電気的に接続する工程と、
   前記ケーブルと気密コネクタとの接続後に、前記第１の筒体の先端から前記第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように前記第１の筒体と前記第２の筒体とを相対的に移動させ、前記第２の筒体の基端部に前記気密コネクタを係合させる工程と、
   前記第１の筒体の先端に光学窓を気密性をもって接合する工程と、
   前記第１の筒体と前記第２の筒体とを気密性をもって接合する工程と、
   前記第２の筒体の基端部と前記気密コネクタとを気密性をもって接合する工程と、
   を含む内視鏡の製造方法。
8. 前記ケーブルと気密コネクタとの接続後に、前記第１の筒体の先端から前記第２の筒体の基端部までの長さが長くなるように前記第１の筒体と前記第２の筒体とを相対的に移動させ、前記第２の筒体の基端部に前記気密コネクタを接合し、
   前記ケーブルは、前記第２の筒体の基端部に前記気密コネクタを接合したときの前記撮像デバイスユニットから気密コネクタまでの距離に対応する長さである請求項７に記載の内視鏡の製造方法。
9. 前記気密コネクタは、コネクタ本体に気密性をもって貫通した複数のピンを有し、
   前記ケーブルと前記気密コネクタとを電気的に接続する工程は、前記ピンと嵌合するパイプ状の導電性部材を介して電気的に接続する請求項７又は８に記載の内視鏡の製造方法。
10. 前記第１の筒体と第２の筒体とが相対的に移動可能な最大の移動量は、前記気密コネクタから該気密コネクタに接続された前記導電性部材の前記ケーブルの接続側の端部までの長さの２倍以上である請求項９に記載の内視鏡の製造方法。
11. 前記第１の筒体は、第３の筒体と第４の筒体とからなり、
    前記第３の筒体に前記光学ユニット及び撮像デバイスユニットを収容する工程と、
    前記第３の筒体に前記第４の筒体を嵌合させる工程と、
    前記第３の筒体と第４の筒体とを気密性をもって接合する工程と、
    を含む請求項７から１０のいずれか１項に記載の内視鏡の製造方法。

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